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Ti(C,N)基金属陶瓷高温抗氧化行为研究

姚振华  
【摘要】: 本文对Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展、高温结构材料的研究现状进行了综述,制备了成分为46%TiC-12%TiN-16%Ni-7%Mo_2C-14%WC-5%TaC的Ti(C,N)基金属陶瓷。在此基础上,探讨了氧化时间、氧化温度对Ti(C,N)基金属陶瓷高温氧化行为的影响,并采用热重分析仪(TGA)、金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、硬度计、抗弯强度测试仪等手段,探讨了Ti(C,N)基金属陶瓷氧化膜微观特性,为Ti(C,N)基金属陶瓷的高温使用打下一定的基础。 所制备的Ti(C,N)基金属陶瓷抗弯强度在1600MPa,硬度在91.5HRA左右。 随着氧化时间的提高、氧化温度的增加,Ti(C,N)基金属陶瓷的氧化增重是增加的。800℃保温3h的氧化增重为3.6 g/m~2,1300℃保温3h的氧化增重为421.3 g/m2。1150℃保温3h的氧化增重为253.1 g/m~2,1150℃保温24h的氧化增重为846.3 g/m2。拟和Ti(C,N)基金属陶瓷在1150℃条件下的氧化动力学方程为W1.598=2638.6t。 氧化膜的微观分析表明:800℃氧化后氧化膜表面主要由颗粒状的NiO与TiO_2组成,厚度小于10μm;1150℃下氧化氧化膜形貌主要分为两层:内层较致密的NiO+TiO_2氧化膜与外层沿裂纹或其它缺陷衍生出来氧化物,氧化膜的厚度为200μm左右;1300℃氧化后氧化膜厚度为400~500μm。


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1 于海军;纳米Ti(C,N)的机械合金化合成及其在金属陶瓷中的应用[D];南京航空航天大学;2007年
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